Cel mai bun răspuns
„Constanta de timp membrană” a unui neuron este pur și simplu un mod de a măsura cât de repede este un neuron ” Nivelul tensiunii scade la „starea de repaus” după ce primește un semnal de intrare.
În fizică și inginerie, o „constantă de timp” este o modalitate de a descrie cât de repede sau de lent reacționează un sistem la ceva atunci când reacția poate fi descrisă ca o descompunere exponențială.
Dezintegrarea radioactivă este un exemplu familiar al unei constante de timp. Un element cu un „timp de înjumătățire” de 100 de ani va fi cu 50\% mai puțin radioactiv după 100 de ani. „constantă de timp” oarecum mai puțin intuitivă este cât timp va dura ceva pentru a ajunge la 1 / e din valoarea sa inițială. Constanta matematică „e” este în jur de 2,7 și 1 / e = 0,368, deci un element radioactiv cu un timp constantă de 100 de ani va fi la 37\% din intensitatea sa inițială după 100 de ani.
Neuronii au constante de timp de aproximativ 5 – 20 milisecunde (ms), ceea ce înseamnă că după un neuron re primește un semnal de intrare (sau „vârf”) de la un alt neuron, tensiunea acestuia va sări rapid și apoi se va descompune la 37\% peste starea sa de repaus după 5 – 20 ms (în funcție de constanta de timp exactă).
Această imagine arată cum arată un vârf neuronal de intrare (grafic superior) și cum arată „EPSP” (potențial postsinaptic excitator) (grafic inferior). Puteți vedea că EPSP crește rapid după vârful de intrare și descrește la aproximativ 37\% din tensiunea sa după aproximativ 10 ms.
Contribuitorul la Quora și neurologul Shreejoy Tripathy a creat un complot excelent de constante de timp ale membranei pentru mulți neuroni comuni disponibili aici: constantă de timp a membranei
Neuronii pot fi modelați ca circuite electrice miniaturale, iar constanta de timp poate fi calculată din valorile circuitului din model. Deși, de fapt, funcționează invers … neurologii măsoară constant timpul experimental și deduc valorile circuitului din aceasta. Vedeți răspunsul lui Yohan John pentru detalii.
Răspuns
„Timpul este școala în care învățăm, Timpul este focul în care ardem.”
– din „ Calmly We Walk through This Aprils Day de Delmore Schwartz
Nu există o definiție specifică a timpului din perspectiva neuroștiinței. Aș argumenta că nimeni nu știe cu adevărat ce este timpul – și asta include fizicienii, care, cu siguranță, au aruncat o mulțime de lumină asupra subiectului.
Problema centrală a timpului din perspectiva psihologiei este cum și de ce îl experimentăm. Se pare că ne aflăm într-un prezent, cu capacitatea de a ne aminti trecutul și de a anticipa viitorul. Mulți oameni simt, de asemenea, intuitiv, de parcă viitorul nu s-a întâmplat încă.
Fizica ne oferă niciun sens al motivului pentru care ne simțim ca și cum am fi în aici și acum. Din perspectiva cel puțin a unor interpretări ale fizicii, timpul este „doar” o altă dimensiune spațială, deci nu există o locație „preferată” în spațiu-timp numită prezent. Acest îi conduce pe unii oameni să numească timpul o iluzie. Cred că acest lucru este profund eronat, dar, desigur, dezbaterea nu poate fi încheiată cu ușurință.
Dezbaterea despre fizica timpului
Chiar și în rândul fizicienilor, apar două tabere ^ 1. Aripa „tradițională” poate fi identificată în momentul nostru actual din istoria științei (circa 2018) cu fizicianul Carlo Rovelli, care susține în cartea sa Ordinea timpului , că „nu există așa ceva ca trecutul sau viitorul” . (Nu am citit încă această carte.)
La cealaltă extremă se află fizicienii Lee Smolin și propriul Richard Muller al Quorei. Cartea lui Lee Smolin Time Reborn susține că concepția fizică tradițională a timpului ca iluzorie este problematică, și încearcă să restabilească ceva asemănător noțiunilor intuitive de trecut, prezent și viitor. Am citit cea mai mare parte a cărții – sunt compatibil cu perspectivele generale, dar mărturisesc că nu am înțeles pe deplin la ce se ocupa.
Richard Muller pare, de asemenea, să meargă într-o direcție similară cu cartea sa ACUM: fizica timpului . Nici acum nu am citit această carte, dar se pare că restabilește ideea că viitorul „nu s-a întâmplat încă”.
Neuroștiința percepției timpului și a acțiunii temporizate
Datele și experimentele neurologice nu pot influența direct dezbaterea dintre fizicieni. Tot ceea ce poate face cu adevărat neuroștiința este să analizeze corelațiile unor fenomene precum estimarea timpului, antrenarea ritmică și modificările subiective ale sentimentului de trecere a timpului. .M-am uitat la un fenomen numit interval de timp, care este capacitatea oamenilor și animalelor de a anticipa un eveniment recompensant sau pedepsitor în intervalul de secunde la minute și de a lua măsurile adecvate.
Studiile arată că dopaminergic și medicamentele colinergice pot afecta această capacitate: agoniștii dopaminergici, cum ar fi amfetamina și cocaina, determină o accelerare temporară a „ratei de ceas” interne, astfel încât subiecții consideră că a trecut mai mult timp decât în realitate. Antagoniștii dopaminergici au efectul opus. Cu expunerea prelungită la medicament, subiectul învață să compenseze „ceasul” modificat. (Este tentant să conectezi aceste rezultate cu înțelepciunea populară că „timpul zboară atunci când te distrezi”.) Medicamentele colinergice au un efect complementar fascinant: nu fac nimic imediat, ci provoacă treptat deplasări în timpul amintit, iar acestea deplasările nu pot fi compensate.
The Great Imponderables
Rețineți că aceste studii de neuroștiință nu ne spun niciodată ce este timpul sau ce este percepția subiectivă a timpului. Arată doar că anumite zone ale creierului și substanțe chimice par a fi implicate. Se poate merge mai departe și spune că percepția timpului implică măsurarea ratelor de schimbare – fie a proceselor externe, a proceselor neuronale interne sau (mai tipic) a unei combinații a celor două.
Dar a spune că timpul este conștientizarea ( sau facilitator sau mediu) al schimbării nu spune prea multe, deoarece schimbarea poate fi înțeleasă doar în termeni de timp. Schimbarea este o diferență între două stări … și spunem că există două stări în primul rând, deoarece acestea diferă în timp .
Gândire pe această linie m-a determinat să mă gândesc la timp, spațiu, existență și minte, ca „imponderabile”. Este imposibil pentru mine să mă gândesc la oricare dintre acestea fără a folosi celelalte trei, fie explicit, fie implicit.
- Timpul este desfășurarea ordonată a diferențelor de proprietăți, iar aceste proprietăți au nevoie de ceva spațiu pentru a exista. Și conceptul de diferență necesită o minte angajată în comparația dintre înainte și după (sau aici și acolo, sau asta și aia).
- Spațiu este aspectul posibilelor configurații ale proprietăților. Putem deveni conștienți de existența și structura sa numai prin crearea de căi secvențiale prin ea în timp. Și putem ști că am parcurs o cale numai dacă avem o minte care ține evidența modificărilor proprietăților existente.
- Existență implică un fel de persistență sau permanență a proprietăților în timp. Și proprietățile sunt percepute de minte ca având locație și întindere (în un anumit spațiu , indiferent dacă este geometric sau mai abstract).
- Mintea este ceea ce este conștient de proprietăți, spațiu și timp. Nu poate deveni conștient de sine însuși fără schimbarea ceva .
Deci vedeți de ce le numesc pe acești patru mari Imponderabili? 🙂
Dacă crezi că mă poți salva de gândirea mea circulară în patru direcții (care este cert subiectivă și fenomenologică ), lasă știu în comentarii ^ 3.
Note și referințe
^ 1 Tocmai am găsit o serie de prelegeri cu Rovelli, Smolin și Muller (și, de asemenea, Stuart Kauffman și mulți alți mari gânditori). Pare foarte promițător!
^ 2 Iată un link către teza mea:
^ 3 analiza unei propoziții sau a unei ecuații necesită abilitatea de a procesa o ordine sau o succesiune de simboluri, iar acest lucru se bazează implicit pe timp. : P